JP7282413B2 - 一般照明におけるフォトバイオモジュレーション(pbm) - Google Patents
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Description
しかしながら、実施形態の背後にある本発明の概念は、実質的に同一のままである。
図9Aの上部は、以下の仕様を有するSYLVANIA START PANEL600 4000K G4”(EAN5410288477794)を示す。596×65×596mmのパネルは、4000Kの色温度および4200lmの光束で可視光を生成するLEDを備えている。パネルは230Vで動作し、30Wの電力を消費する。厚さ約1.5mmのPMMA/PVAの拡散器がある。
参照符号リスト
1 照明装置
1b 照明装置
1c 照明装置
10 放射源
11 光源
12 駆動回路
13 駆動回路
14 センサ
100 放射線
101 第1の駆動電流
110 可視光
111 第2の駆動電流
141 入力
20 ユーザ
2a (レトロフィット)電球
2b (レトロフィット)ライトチューブ
2c ランプ
2d 照明器具
30 曲線
31 曲線
32 曲線
33 曲線
40 曲線
41 曲線
7 線形ランプ
70 LED
71 LED
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 照明装置であって、
可視光を放出するように適合された光源と、ここで、前記光源は、CIE XYZ色空間中に色点を有する可視光を放出するように適合され、前記色点は、前記色空間中の黒体線に対して10標準偏差カラーマッチング未満の距離を有し、
予め定められたスペクトル中で放射線を放出するように適合された放射源と、ここで、前記予め定められたスペクトルが760から1400nmの範囲にあり、
パルス化され、20%以下のデューティサイクルを有する第1の駆動電流を供給するように適合された駆動回路とを備え、
前記照明装置は、前記第1の駆動電流を前記放射源に提供するが前記光源には提供しないように適合される、照明装置。
[2] 前記照明装置は、前記第1の駆動電流とは異なる第2の駆動電流を前記光源に提供するように適合され、前記第2の駆動電流は、直流、または交流、または好ましくは20000Hzから300000Hzの範囲のパルス周波数を有するパルス幅変調電流である、[1]に記載の照明装置。
[3] 前記駆動回路は第1の駆動回路であり、前記照明装置は、前記第2の駆動電流を提供するように適合された第2の駆動回路をさらに備える、[2]に記載の照明装置。
[4] 前記第1の駆動電流のパルスのパルス持続時間は、0.05から500ms、好ましくは1から100ms、より好ましくは1から20msの範囲内である、[1]から[3]のいずれか一項に記載の照明装置。
[5] 前記第1の駆動電流の前記パルス周波数は、0.01から10000Hz、好ましくは約0.1から2500Hz、より好ましくは約1から160Hzの範囲内である、[1]から[4]のいずれか一項に記載の照明装置。
[6] 前記第1の駆動電流は、10%以下、好ましくは5%以下のデューティサイクルを有する、[1]から[5]のいずれか一項に記載の照明装置。
[7] 前記放射源は、高められた許容駆動電流で動作するように適合され、または、前記パルス持続時間、前記パルス周波数、および前記デューティサイクルのうちの少なくとも1つは、前記第1の駆動電流が高められた許容駆動電流で前記放射源を駆動することを可能にするように選択される、[1]から[6]のいずれか1項に記載の照明装置。
[8] 前記予め定められたスペクトルは、可視スペクトルを含まない、[1]から[7]のうちのいずれか一項に記載の照明装置。
[9] 前記予め定められたスペクトルは、800から1100nmの範囲内、好ましくは800から870nmの範囲内であり、または前記予め定められたスペクトルは、800から1100nmの範囲内であり、830、980および/または1060nm付近にピーク放出を有し、または前記予め定められたスペクトルは、800から870nmの範囲内であり、820から850nmの範囲内にピーク放出を有する、[1]から[8]のいずれか一項に記載の照明装置。
[10] 前記パルス化された第1の駆動電流によって励起された前記放射源によって放出される前記放射線のピーク放出強度は、少なくとも25W、好ましくは少なくとも100W、より好ましくは少なくとも200W、さらにより好ましくは少なくとも500Wである、[1]から[9]のいずれか一項に記載の照明装置。
[11] 前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源によって放出される前記放射線のピーク放出強度は、人体においてフォトバイオモジュレーション応答を誘発するのに十分である、[1]から[10]のいずれか一項に記載の照明装置。
[12] 前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源のピーク放出強度が、前記放射源から0.2から5mの共通平均距離で、好ましくは前記放射源から0.5から3mの共通平均距離で、より好ましくは約2mの共通平均距離で、測定して、0.4から50mW/cm 2 、好ましくは5から15mW/cm 2 の出力密度を可能にし、または、前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源のピーク放出強度が、照明装置の照度が約500ルクスである距離で測定される、0.4から50mW/cm 2 、好ましくは5から15mW/cm 2 の出力密度を可能にする、[1]から[11]のいずれか一項に記載の照明装置。
[13] 前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源は、人体においてフォトバイオモジュレーション応答を誘発するのに十分である、単位面積当たりのエネルギーで測定される線量を送達するように構成される、[1]から[12]のいずれか一項に記載の照明装置。
[14] 前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源は、前記放射源からの共通の平均距離において測定される0.01から5J/cm 2 の線量を送達するように構成され、前記放射源からの前記共通の平均距離は、好ましくは0.2から5mであり、好ましくは前記放射源からの0.5から3mの共通の平均距離であり、より好ましくは約2mの共通の平均距離であり、または、前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源は、前記照明装置の照度が約500ルクスである距離において測定される0.01から5J/cm 2 の線量を送達するように構成される、[1]から[13]のいずれか一項に記載の照明装置。
[15] 使用中の前記放射源が、50W RMS未満、好ましくは25W RMS未満、より好ましくは10W RMS未満の電力を消費するか、または、使用中の前記放射源が、10W RMS未満、任意選択的に2W RMS未満、任意選択的に0.5W RMS未満の、照射面の1平方メートル当たりの電力を消費する、[1]から[14]のいずれか一項に記載の照明装置。
[16] 前記放射源は、ソリッドステートデバイス、好ましくはLED、より好ましくは2つ以上のLEDを含み、または前記光源は、ソリッドステートデバイス、好ましくはLED、より好ましくはフリップチップLEDを含む、[1]から[15]のいずれか一項に記載の照明装置。
[17] 前記照明装置は、前記光源が使用されているときに40%より多くの%-フリッカを有さない、好ましくは、前記光源が使用されているときに20%より多くの%-フリッカを有さない、光束を有する前記光源から可視光を生成するように適合される、[1]から[16]のいずれか一項に記載の照明装置。
[18] 前記光源は、少なくとも250ルーメン、好ましくは少なくとも1000ルーメン、より好ましくは少なくとも2000ルーメンを放出し、または前記光源の相関色温度は、1700から6500Kの範囲内、好ましくは2400から5500Kの範囲内であり、または前記光源は、120W未満、好ましくは80W未満、より好ましくは30W未満の電力を消費する、[1]から[17]のいずれか一項に記載の照明装置。
[19] 前記照明装置が使用されているときに前記光源によって消費される電力に対する前記放射源によって消費される電力の比は、50%以下、好ましくは25%以下、より好ましくは10%以下、さらにより好ましくは5%以下である、[1]から[18]のいずれか一項に記載の照明装置。
[20] 前記色点は、前記色空間中の前記黒体線に対して、8標準偏差カラーマッチング未満、好ましくは7標準偏差カラーマッチング未満、より好ましくは6標準偏差カラーマッチング未満、さらにより好ましくは5標準偏差カラーマッチング未満の距離を有する、[1]から[19]のいずれか一項に記載の照明装置。
[21] 前記駆動回路は、前記駆動回路への入力に応答して前記第1の駆動電流を修正するように適合される、[1]から[20]のいずれか一項に記載の照明装置。
[22] 照明方法において、
可視光を放出するように適合された光源を提供することと、ここで、前記光源は、CIE XYZ色空間中に色点を有する可視光を放出することが可能であり、前記色点は、前記色空間中の黒体線に対して10標準偏差カラーマッチング未満の距離を有し、
予め定められたスペクトルの放射線を放出するように適合された放射源を提供することと、ここで、前記予め定められたスペクトルは760から1400nmの範囲であり、
前記予め定められたスペクトルの放射線を生成するように、パルス化され、20%以下のデューティサイクルを有する第1の駆動電流を前記放射源に供給することとを含み、
ここで、前記第1の駆動電流は、前記光源に供給されない、方法。
[23] [1]から[21]のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のためのランプ。
[24] [1]から[21]のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のためのレトロフィット電球。
[25] [1]から[21]のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のためのレトロフィットライトチューブ。
[26] [1]から[21]のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のための照明器具。
Claims (24)
- 一般照明のための照明装置であって、
一般照明に適した可視光(110)を放出するように適合された光源(11)と、ここで、前記光源は、CIE XYZ色空間中に色点を有する可視光を放出するように適合され、前記色点は、前記色空間中の黒体線に対して10標準偏差カラーマッチング未満の距離を有し、
予め定められたスペクトル中で放射線(100)を放出するように適合された放射源(10)と、ここで、前記予め定められたスペクトルが760から1400nmの範囲にあり、
パルス化された第1の駆動電流(101)を供給するように適合された駆動回路(12)とを備え、
前記照明装置は、前記第1の駆動電流(101)を前記放射源(10)に提供するが前記光源(11)には提供しないように適合され、
使用する際、前記光源(11)は、少なくとも250ルーメン、好ましくは少なくとも1000ルーメン、より好ましくは少なくとも2000ルーメンを放出することが可能である、照明装置。 - 前記照明装置は、前記第1の駆動電流とは異なる第2の駆動電流(111)を前記光源(11)に提供するように適合され、前記第2の駆動電流は、直流、または交流、または20000Hzから300000Hzの範囲のパルス周波数を有するパルス幅変調電流である、請求項1に記載の照明装置。
- 前記駆動回路は第1の駆動回路(12)であり、前記照明装置は、前記第2の駆動電流を提供するように適合された第2の駆動回路(13)をさらに備える、請求項2に記載の照明装置。
- 前記第1の駆動電流(101)のパルスのパルス持続時間は、0.05から500ms、好ましくは1から100ms、より好ましくは1から20msの範囲内である、請求項1から3のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記第1の駆動電流(101)のパルス周波数は、0.01から10000Hz、好ましくは約0.1から2500Hz、より好ましくは約1から160Hzの範囲内である、請求項1から4のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記第1の駆動電流(101)は、20%以下、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下のデューティサイクルを有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記放射源(10)は、高められた許容駆動電流で動作するように適合され、または、前記パルス持続時間、前記パルス周波数、および前記デューティサイクルのうちの少なくとも1つは、前記第1の駆動電流(101)が高められた許容駆動電流で前記放射源(10)を駆動することを可能にするように選択される、請求項4を引用する請求項5を引用する請求項6に記載の照明装置。
- 前記予め定められたスペクトルは、可視スペクトルを含まない、請求項1から7のうちのいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記予め定められたスペクトルは、800から1100nmの範囲内、好ましくは800から870nmの範囲内であり、または前記予め定められたスペクトルは、800から1100nmの範囲内であり、830、980および/または1060nm付近にピーク放出を有し、または前記予め定められたスペクトルは、800から870nmの範囲内であり、820から850nmの範囲内にピーク放出を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記パルス化された第1の駆動電流(101)によって励起された前記放射源(10)によって放出される前記放射線のピーク放出強度は、少なくとも25W、好ましくは少なくとも100W、より好ましくは少なくとも200W、さらにより好ましくは少なくとも500Wである、請求項1から9のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源(10)のピーク放出強度が、前記放射源から0.2から5mの共通平均距離で、好ましくは前記放射源から0.5から3mの共通平均距離で、より好ましくは約2mの共通平均距離で、測定して、0.4から50mW/cm2、好ましくは5から15mW/cm2の出力密度を可能にし、または、前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源のピーク放出強度が、照明装置の照度が約500ルクスである距離で測定される、0.4から50mW/cm2、好ましくは5から15mW/cm2の出力密度を可能にする、請求項1から10のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記パルス化された第1の駆動電流(101)を受け取る前記放射源(10)は、前記放射源からの共通の平均距離において測定される0.01から5J/cm2の線量を送達するように構成され、前記放射源からの前記共通の平均距離は、好ましくは0.2から5mであり、好ましくは前記放射源からの0.5から3mの共通の平均距離であり、より好ましくは約2mの共通の平均距離であり、または、前記パルス化された第1の駆動電流を受け取る前記放射源は、前記照明装置の照度が約500ルクスである距離において測定される0.01から5J/cm2の線量を送達するように構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載の照明装置。
- 使用中の前記放射源(10)が、50W RMS未満、好ましくは25W RMS未満、より好ましくは10W RMS未満の電力を消費するか、または、使用中の前記放射源が、10W RMS未満、任意選択的に2W RMS未満、任意選択的に0.5W RMS未満の、照射面の1平方メートル当たりの電力を消費する、請求項1から12のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記放射源(10)は、ソリッドステートデバイス、好ましくはLED、より好ましくは2つ以上のLEDを含み、または前記光源は、ソリッドステートデバイス、好ましくはLED、より好ましくはフリップチップLEDを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記照明装置は、前記光源が使用されているときに40%より多くの%-フリッカを有さない、好ましくは、前記光源が使用されているときに20%より多くの%-フリッカを有さない、光束を有する前記光源(11)から可視光(110)を生成するように適合される、請求項1から14のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記光源(11)からの可視光(10)の相関色温度は、1700から6500Kの範囲内、好ましくは2400から5500Kの範囲内であり、または前記光源(11)は、120W未満、好ましくは80W未満、より好ましくは30W未満の電力を消費する、請求項1から15のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記照明装置が使用されているときに前記光源(11)によって消費される電力に対する前記放射源(10)によって消費される電力の比は、50%以下、好ましくは25%以下、より好ましくは10%以下、さらにより好ましくは5%以下である、請求項1から16のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記色点は、前記色空間中の前記黒体線に対して、8標準偏差カラーマッチング未満、好ましくは7標準偏差カラーマッチング未満、より好ましくは6標準偏差カラーマッチング未満、さらにより好ましくは5標準偏差カラーマッチング未満の距離を有する、請求項1から17のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記駆動回路は、前記駆動回路への入力に応答して前記第1の駆動電流(101)を修正するように適合される、請求項1から18のいずれか一項に記載の照明装置。
- 照明方法において、
一般照明に適した可視光(110)を放出するように適合された光源(11)を提供することと、ここで、前記光源は、CIE XYZ色空間中に色点を有する可視光を放出することが可能であり、前記色点は、前記色空間中の黒体線に対して10標準偏差カラーマッチング未満の距離を有し、
予め定められたスペクトルの放射線(100)を放出するように適合された放射源(10)を提供することと、ここで、前記予め定められたスペクトルは760から1400nmの範囲であり、
前記予め定められたスペクトルの前記放射線(100)を生成するように、パルス化された第1の駆動電流(100)を前記放射源(10)に供給することとを含み、
ここで、前記第1の駆動電流(100)は、前記光源に供給されず、
使用する際、前記光源(11)は、少なくとも250ルーメン、好ましくは少なくとも1000ルーメン、より好ましくは少なくとも2000ルーメンを放出することが可能である、方法。 - 請求項1から19のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のためのランプ(2c)。
- 請求項1から19のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のためのレトロフィット電球(2a)。
- 請求項1から19のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のためのレトロフィットライトチューブ(2b)。
- 請求項1から19のいずれか一項に記載の照明装置を備える、一般照明のための照明器具(2d)。
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